Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraft- oder Nutzfahrzeuges

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraft- oder Nutzfahrzeuges, bei dem wenigstens ein Fahrerassistenzsystem bei Erreichen eines definierten Aktivierungsschwellwertes in den Fahrbetrieb eingreift, insbesondere aktiv in den Fahrbetrieb eingreift. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Aktivierungsschwellwert des wenigstens einen Fahrerassistenzsystems und damit das Eingriffsverhalten desselben in Abhängigkeit von einer mittels einer Erkennungs- und/oder Auswerteeinrichtung erfassten Fahrerbelastung und/oder von einem mittels einer Erkennungs- und/oder Auswerteeinrichtung erfassten Fahrerzustand vorgegeben und/oder adaptiert wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraft- oder Nutzfahrzeuges, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Die stetig steigende Verkehrsdichte und die damit verbundenen häufig wechselnden Rollgeschwindigkeiten erfordern ständig hohe Aufmerksamkeit vom Fahrer, insbesondere vom Fahrer von Nutzfahrzeugen. Es gibt deshalb mittlerweile verschiedene Assistenzsysteme, die den Fahrer während des Fahrbetriebs unterstützen können. Derartige Fahrerassistenzsysteme dienen insbesondere zur Entlastung des Fahrers in kritischen Fahrsituationen. Dabei wird regelmäßig mittels elektronischer Zusatzeinrichtungen vor einer Gefahrensituation gewarnt (passive Systeme) oder aber auch aktiv in die Fahrzeugbedienung bzw. in den Fahrzeugbetrieb eingegriffen.

[0003] Beispielsweise sind fahrdynamische Assistenzfunktionen bekannt, die den Fahrer bei der Quer- bzw. Spurführung des Fahrzeugs durch aktive Lenkeingriffe unterstützen. Dafür werden die Fahrstreifenbegrenzungslinien durch geeignete Erkennungseinrichtungen erkannt und in Abhängigkeit von der Position des Fahrzeuges im Fahrstreifen aktive Lenkeingriffe vorgenommen, die das Fahrzeug in einem gewünschten Maße im Fahrstreifen halten bzw. ein ungewolltes Verlassen des Fahrstreifens verhindern. In diesem Zusammenhang sind unterschiedliche Ausführungen der aktiven Lenkeingriffe in Abhängigkeit von der Fahrzeugposition innerhalb des Fahrstreifens bekannt. So erfolgt gemäß einer ersten Ausführungsform die aktive Lenkunterstützung erst im Bereich der Fahrstreifenbegrenzung und verhindert ein weiteres ungewolltes Abkommen vom Fahrstreifen (randzentrierte Lenkunterstützung). Befindet sich in diesem Fall das Fahrzeug innerhalb des Fahrstreifens, so erfolgen keine aktiven Lenkeingriffe. Bei einer anderen Ausführungsform wird das Fahrzeug durch aktive Lenkeingriffe entlang einer Ideallinie geführt (kontinuierliche Querführung). Der Fahrer muss selbst kein zusätzliches Lenkmoment aufbringen.

[0004] Nachteilig bei den vorstehend bekannten Verfahrensführungen zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges ist jedoch, dass diese jeweils fest vorgegeben sind bzw. der Grad der Unterstützung vom Fahrer nur fest durch manuelle Einstellung gewählt werden kann. Dies wird jedoch nicht sämtlichen Fahrsituationen gerecht.

[0005] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraft- oder Nutzfahrzeuges, zur Verfügung zu stellen, mittels der die Fahrerunterstützung noch weiter verfeinert und optimiert werden kann.

[0006] Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu sind Gegenstand der darauf rückbezogenen Unteransprüche.

[0007] Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraft- oder Nutzfahrzeuges, vorgeschlagen, bei dem wenigstens ein Fahrerassistenzsystem bei Erreichen eines definierten Aktivierungsschwellwertes in den Fahrbetrieb eingreift, insbesondere aktiv in den Fahrbetrieb eingreift. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Aktivierungsschwellwert des wenigstens einen Fahrerassistenzsystems und damit das Eingriffsverhalten desselben in Abhängigkeit von einer mittels einer Erkennungs- und/oder Auswerteeinrichtung erfassten Fahrerbelastung vorgegeben bzw. adaptiert wird. Alternativ oder zusätzlich wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Aktivierungsschwellwert des wenigstens einen Fahrerassistenzsystems und damit das Eingriffsverhalten desselben in Abhängigkeit von einem mittels einer Erkennungs- und/oder einer Auswerteeinrichtung erfassten Fahrerzustand vorgegeben bzw. adaptiert wird.

[0008] Mit einer derartigen erfindungsgemäßen Verfahrensführung gelingt eine wesentlich bessere, auf die jeweilige Fahr- bzw. Verkehrssituation angepasste Fahrerunterstützung, die vor allem auch die Fahrerbelastung bzw. alternativ oder zusätzlich auch den Fahrerzustand berücksichtigt und somit genau die für die jeweilige Fahr- und Verkehrssituation auf den Fahrer abgestimmte Unterstützung bereitstellen kann. Dadurch lässt sich die Sicherheit des Fahrzeugbetriebs insgesamt wesentlich steigern, da zum Beispiel die Fahrerbelastung genau in einem erwünschten Belastungsbereich gehalten werden kann, bei dem der Fahrer die höchste Aufmerksamkeit bzw. die höchste Konzentration aufweist, während zum anderen die Fahrerassistenzsysteme in technisch optimaler Weise genau zum richtigen Zeitpunkt mit der richtigen Dosierung eingesetzt werden.

[0009] Gemäß einer besonders bevorzugten konkreten Verfahrensführung wird vorgeschlagen, dass eine aktuelle, fahrerunabhängige Fahr- und/oder Verkehrssituation im Wesentlichen als momentane, externe Fahrerbelastung mittels der Erkennungs- und/oder Auswerteeinrichtung erfasst und eine Kenngröße für den Grad der Fahrerbelastung ermittelt wird, wobei der Aktivierungsschwellwert und damit das Eingriffsverhalten des wenigstens eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Quer- oder Spurführungssystems, in Abhängigkeit vom Grad der ermittelten Fahrerbelastung optimal vorgegeben bzw. adaptiert werden kann. Die zur Ermittlung der momentanen, externen Fahrerbelastung erfassbaren Parameter als die aktuelle, fahrerunabhängige Fahr- und/oder Verkehrssituation widerspiegelnde Messgrößen können dabei zum Beispiel die Fahrstreifenbreite und/oder der Straßenverlauf und/oder eine Verkehrsdichte und/oder eine Verkehrsdynamik (Verkehrsfluss, Anzahl der Fahrzeuge, Fahrgeschwindigkeit, etc.) und/oder die Straßenbeschaffenheit und/oder die Tageszeit und/oder das Wetter sein, ohne dass diese Aufzählung bereits als abschließend anzusehen wäre. Mit einer derartigen konkreten Verfahrensführung kann somit die Fahrerbelastung einer definierten, aktuellen Fahr- und/oder Verkehrssituation als Beurteilungswert aus der Fahrsituationscharakteristik abgeleitet und das Eingriffsverhalten des Fahrerassistenzsystems, zum Beispiel einer aktiven Lenkunterstützung eines Quer- oder Spurführungssystems, skaliert werden. Im gewählten Beispielfall erfolgt somit die Anpassung des Eingriffsverhaltens der aktiven Lenkunterstützung erfindungsgemäß in Abhängigkeit der Fahrerbelastung in einer definierten, aktuell erfassten Fahr- bzw. Verkehrssituation.

[0010] Bei den Kenngrößen für den Grad der Fahrerbelastung wird dabei bevorzugt wenigstens zwischen einer unerwünschten Fahrerbelastung und einer erwünschten Fahrerbelastung (Situationsklassifikation) unterschieden, und zwar insbesondere dergestalt, dass bei einer unerwünschten Fahrerbelastung der Aktivierungsschwellwert für das Fahrerassistenzsystem jeweils so adaptiert wird, dass das wenigstens eine Fahrerassistenzsystem eine solche Unterstützung bewirkt, die eine Fahrerbelastung im erwünschten Bereich zur Folge hat. Beispielsweise kann eine dreistufige Klassifikation von Fahr- bzw. Verkehrssituationen, die je nach Bedarf und Erkennungsgüte erweitert werden kann, vorgesehen sein. In diesem Fall können somit abhängig von der Beanspruchung des Fahrers, die sich aus der jeweiligen Fahr- bzw. Verkehrssituation ergibt, zum Beispiel drei Situationsklassen unterschieden werden:

a) eine hohe Fahrerbelastung, die aus einer komplexen, stark belastenden Fahrsituation resultiert. Eine derartige hohe Fahrerbelastung stellt für den Fahrer eine hohe Fahrbeanspruchung dar.

b) eine mittlere Fahrerbelastung, die aus einer demgegenüber weniger komplexen, mittelmäßig belastenden Fahrsituation resultiert. Diese Art der Fahrerbelastung führt zu einer mittleren, erwünschten Fahrerbeanspruchung, bei der die Konzentration des Fahrers am höchsten ist.

c) Eine geringe Fahrerbelastung die aus einer zum Beispiel monotonen, sehr wenig belastenden Fahr- bzw. Verkehrssituation resultiert. Eine derartige geringe Fahrerbelastung stellt für den Fahrer ebenfalls eine unerwünscht hohe Fahrerbeanspruchung dar, da der Fahrer in der reizarmen Fahrumgebung konzentriert das Fahrzeug führen muss, die reizarme Fahrumgebung jedoch insbesondere über einen längeren Zeitraum die Konzentration bzw. Aufmerksamkeit schwinden lässt.

[0011] Mit der zuvor beschriebenen besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrensführungsvariante kann somit auf einfache Weise sichergestellt werden, dass die jeweilige Fahrerbelastung bei der Unterstützung durch ein Fahrerassistenzsystem berücksichtigt wird und dementsprechend der Grad der Unterstützung durch das Fahrerassistenzsystem entsprechend an die jeweilige Situation angepasst werden kann, was bei den bekannten, starren Systemen des gattungsbildenden Standes der Technik nicht der Fall ist. Beispielsweise kann in Verbindung mit einem Fahrerassistenzsystem, welches ein aktiv in den Fahrbetrieb eingreifendes Quer- oder Spurführungssystem ist, vorgesehen sein, dass dessen auf die Lenkung des Fahrzeuges wirkendes Lenkmoment in Abhängigkeit von der für den Grad der Fahrerbelastung ermittelten Kenngröße dergestalt adaptiert wird, dass bei einer unerwünschten hohen Fahrerbelastung eine kontinuierliche Querführung über die gesamte Fahrstreifenbreite, vorzugsweise entlang einer definierten Ideallinie erfolgt, während bei einer erwünschten, vorzugsweise mittleren Fahrerbelastung dann nur eine bezogen auf die Fahrstreifenbreite randzentrierte Querführung erfolgt. Das heißt somit, dass der Unterstützungsgrad durch das Fahrerassistenzsystem im Falle der mittleren Fahrerbelastung gegenüber der definiert höheren Fahrerbelastung reduziert wird, so dass nur noch die randzentrierte Lenkunterstützung zur Verfügung steht. Das heißt mit anderen Worten, dass der Fahrer dann das Fahrzeug selbst auf der Ideallinie führen muss und ein Eingriff des Fahrerassistenzsystems nur dann erfolgt, wenn sich das Fahrzeug ungewollt der Fahrstreifenbegrenzung nähert.

[0012] Bei einer unerwünschten niedrigen Fahrerbelastung kann dagegen die Fahrerbelastung wiederum bis zu einer erwünschten, vorzugsweise mittleren Fahrerbelastung erhöht werden. Hierfür stehen verschiedene Maßnahmen zur Verfügung:

Beispielsweise kann, sofern die kontinuierliche Quer- oder Spurführung das Fahrzeug entlang einer Ideallinie führt, diese Ideallinie innerhalb des Fahrstreifens durch eine zeitliche und/oder situative Steuerung zufallsbasiert oder regelbasiert weiter nach links oder rechts verlegt werden, so dass das Fahrzeug entsprechend seine Lage im Fahrstreifen regelmäßig verändert.

[0013] Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass das Querführungssystem sich von Zeit zu Zeit abschaltet, ohne dass eine Systemgrenze erreicht wird, um ein zu langes Fahren mit Querführungsunterstützung zu verhindern. Diese Variante kann nach festen Zeitintervallen oder basierend auf einer zuvor dargestellten Situationsklassifikation sowie auch basierend auf einer nachfolgend noch näher erläuterten Fahrerzustandsklassifikation ausgeführt werden.

[0014] Weiter alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass das Querführungssystem die Art der Fahrerassistenzsystem-Unterstützung zeitgesteuert (fix oder variabel) oder basierend auf einer zuvor dargestellten Situationsklassifikation und/oder einer nachfolgend noch näher erläuterten Fahrerzustandsklassifikation verändert. Die Fahrerassistenzsystem-Unterstützung umfasst dabei zum Beispiel mindestens eine Ausgestaltung der Querführungsunterstützung nämlich wenigstens das Verhindern des Abkommens von der Fahrspur durch randzentrierte Lenkunterstützung und/oder das Führen des Fahrzeugs entlang einer Ideallinie durch kontinuierliche Querführung.

[0015] Weiter alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass in Verbindung mit einem zusätzlich zu dem Quer- oder Spurführungssystem vorhandenem Längsführungssystem als Fahrerassistenzsystem der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug in einem definierten Maße wiederholt verändert wird. Dies kann zum Beispiel dergestalt erfolgen, dass der eingeregelte Abstand zeitgesteuert (fix oder variabel) oder basierend auf einer zuvor beispielhaft erläuterten Situationsklassifikation und/oder einer nachfolgend noch näher erläuterten Fahrerzustandsklassifikation verändert wird, wodurch ein kürzerer bzw. weiterer Abstand erhalten wird, mittels dem das visuelle Situationsbild des Fahrers in monotonen Fahrsituationen verändert werden kann. Außerdem entstehen hierbei durch die Beschleunigung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs bei der Abstandsveränderung weitere Reize, die kinästhetisch bzw. haptisch auf den Fahrer einwirken.

[0016] Alle diese eben beschriebenen Maßnahmen dienen somit einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander dazu, den Fahrer durch regelmäßige Reize zu einer Interaktion zu zwingen, insbesondere in einer zum Beispiel ansonsten reizarmen, monotonen Fahr- bzw. Verkehrssituation zur Interaktion zu zwingen, und dadurch seine Aufmerksamkeit auf die Fahraufgabe zu lenken bzw. Informationen darüber zu erlangen, ob er noch eine ausreichende Reaktionsfähigkeit besitzt.

[0017] Gemäß einer besonders bevorzugten Verfahrensführung ist vorgesehen, dass der Fahrer von der wenigstens einen bevorstehenden Maßnahme zur Erhöhung der Fahrerbelastung fahrzeugseitig mittels einer Informationseinrichtung informiert wird. Alternativ oder zusätzlich dazu kann einem Fahrer, der von der bevorstehenden Maßnahme zur Erhöhung der Fahrerbelastung mittels einer fahrzeugseitigen Informationseinrichtung unterrichtet ist, mittels der Informationseinrichtung aber auch eine Wahlmöglichkeit angeboten werden, durch entsprechende Befehlseingabe die zusätzliche Fahrerbelastung zu unterbinden und/oder zuzulassen. Das heißt somit, dass der Fahrer über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle über eine bevorstehende Umschaltung, die in der Grundauslegung durch das Fahrerassistenzsystem vorgegeben ist bzw. durchgeführt wird, rechtzeitig informiert wird. Weiter kann vorgesehen sein, dass der Fahrer durch eine Eingabemöglichkeit die bevorstehende Umschaltung der zum Beispiel Quer- oder Spurführungsunterstützung verhindern kann bzw. diese selber zu einem anderen Zeitpunkt vornehmen kann. Das Fahrerassistenzsystem kann jedoch die zur Verfügung stehenden Arten der Querführungsunterstützung basierend auf einer Situationsklassifikation und/oder einer Fahrerzustandsklassifikation gegebenenfalls einschränken.

[0018] Zwischen den jeweiligen Eingriffsmodi kann zum Beispiel direkt umgeschaltet werden. Alternativ kann aber auch ein stufiger oder ein fließender, stetiger Übergang stattfinden. Bei einer kontinuierlichen Quer- oder Spurführung kann zum Beispiel eine Rücklenkcharakteristik bzw. ein Lenkmoment stufenlos bis zur randzentrierten Lenkunterstützung variiert werden. Weiter kann die Fahrerbelastung auch dahingehend gesteigert werden, dass die einzelnen Maßnahmen zur Erhöhung der Fahrerbelastung schrittweise hinzugefügt werden.

[0019] In Verbindung mit der vorstehend beschriebenen Vorgabe bzw. Adaption des Aktivierungsschwellwertes eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Quer- oder Spurführungssystems, ist es somit besonders vorteilhaft, dass der Grad der Fahrerunterstützung mittels des wenigstens einen Fahrerassistenzsystems an die jeweilige Fahr- bzw. Verkehrssituation in Abhängigkeit von einer Fahrerbelastung adaptiert wird, wobei es das bevorzugte Ziel ist, dass der Fahrer dauerhaft gesehen mittelmäßig beansprucht wird, das heißt einer mittleren Fahrerbelastung ausgesetzt ist, die dem optimalen menschlichen Leistungsbereich entspricht.

[0020] Ein weiterer Beurteilungswert, mittels dem der Aktivierungsschwellwert des wenigstens einen Fahrerassistenzsystems vorgegeben bzw. adaptiert werden kann, ist der bereits vorstehend erwähnte Fahrerzustand, womit insbesondere die Fahreraufmerksamkeit bzw. die Fahrer-Vigilanz gemeint ist. Denn während die zuvor beschriebene Situationsklassifikation im Wesentlichen hauptsächlich die momentane, externe Belastung des Fahrers berücksichtigt, werden über die Beurteilung des Fahrerzustandes auch langfristige Veränderungen in der Leistungsfähigkeit des Fahrers erfassbar und damit abgebildet. Das heißt somit, dass wenigstens ein das Fahrverhalten des Fahrers und/oder den Fahrer selbst beeinflussender und/oder charakterisierender Parameter und/oder wenigstens ein vom Fahrer mittelbar oder unmittelbarer beeinflussbarer Parameter als fahrerspezifische Messgröße mittels der Erkennungs- und/oder Auswerteeinrichtung erfasst werden kann, um eine Kenngröße für den Fahrerzustand zu ermitteln. In diesem Fall wird dann der Aktivierungsschwellwert und damit das Eingriffsverhalten des wenigstens einen Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Quer- oder Spurführungssystems, in Abhängigkeit vom ermittelten Fahrerzustand vorgegeben bzw. adaptiert.

[0021] Die Besonderheit dieser spezifischen Verfahrensführung liegt darin, dass dieser Beurteilungswert relativ robust abgeleitet werden kann, auch wenn verschiedene herangezogene Messgrößen zeitweise nicht verfügbar sind. Zum einen kann hier auf Messgrößen zurückgegriffen werden, wie zum Beispiel den Lenk- bzw. den Lenkradwinkel, die zum Beispiel das Lenkverhalten widerspiegeln, oder aber auch auf eine Betätigungscharakteristik definierter Pedale zurückgegriffen werden. Diese Messgrößen sind regelmäßig nur dann als Messgrößen verfügbar, wenn keine Unterstützungseingriffe durch ein Fahrerassistenzsystem, wie zum Beispiel ein Quer- oder Spurführungssystem und/oder ein Längsführungssystem (ACC) vorliegen. Hier gibt es bereits vorbekannte Verfahren, wie zum Beispiel das sogenannte SWRR (Steering Wheel Reversal Rate), die aus den Einzelsignalen jeweils Abschätzungen des Fahrerzustandes berechnen bzw. einer Interpretation zugänglich machen. Zum anderen können Signale herangezogen werden, wie zum Beispiel eine Spurablage, Tastendrücke des Fahrers, Blick-/Kopfrichtungserfassungen, physiologische Messwerte, wie zum Beispiel ein Hautleitwert oder dergleichen, die aus einer Sensorik gewonnen werden, die wiederum bevorzugt unabhängig von Unterstützungseingriffen eines Fahrerinformationssystems sind. Des Weiteren können zur Abschätzung des Fahrerzustands auch die Fahrdauer, die Dauer der klassifizierten Fahrsituation, Pausenzeiten, der Circadianer-Rhythmus (Abschätzung des grundlegenden Leistungsvermögens des Fahrers), Tageszeit, Wetter, etc. herangezogen werden. Diese genannten Gruppen von Signalen werden zum Beispiel über Übertragungsfunktionen bewertet und anschließend zum Beispiel über Gewichtungsfaktoren oder neuronale Netze zu einem Beurteilungswert bzw. einer Kenngröße zusammengefasst. Diese Kenngröße steht dann jederzeit zur Verfügung, um den Aktivierungsschwellwert des wenigstens einen Fahrerassistenzsystems in der zuvor beschriebenen Weise vorzugeben bzw. anzupassen bzw. zu adaptieren.

[0022] Obwohl die Adaption des Fahrerassistenzsystems bevorzugt lediglich auf Basis entweder der Kenngröße der Fahrerbelastung oder auf Basis der Kenngröße des Fahrerzustands vorgenommen wird, kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung grundsätzlich auch vorgesehen sein, dass beide Kenngrößen zur Vorgabe bzw. Adaption des Aktivierungsschwellwertes des Fahrerassistenzsystems und damit dessen Eingriffsverhalten herangezogen werden. In diesem Fall ist es dann erforderlich, dass die beiden Kenngrößen zum Beispiel mittels der Erkennungs- und Auswerteinrichtung in einem definierten Maße korreliert werden und somit eine gemeinsame Kenngröße ermittelt wird, anhand der der Aktivierungsschwellwert und damit das Eingriffsverhalten des wenigstens einen Fahrerassistenzsystems vorgegeben bzw. adaptiert wird.

[0023] Gemäß einer besonders bevorzugten Verfahrensführung wird weiterhin vorgeschlagen, dass bei einer insbesondere im Hinblick auf die Aufmerksamkeit und/oder die Vigilanz erfassten Verschlechterung eines erwünschten, definierten Fahrerzustandes vorgesehen wird, dass eine Ideallinie, entlang der das Fahrzeug mittels eines Quer- oder Spurführungssystems als Fahrerassistenzsystem spurgeführt ist, innerhalb des Fahrstreifens in einem definierten Maße verlegt wird und/oder dass die Unterstützung durch das wenigstens eine Fahrerassistenzsystem in einem vorgegebenen Maße dergestalt reduziert wird, dass der Fahrer in einem verstärkten Maße aktiv in das Fahrgeschehen eingreifen muss. Das heißt, dass bei abnehmender Vigilanz, jedoch durchaus vorhandener körperlicher Fitness, die als Verschlechterung des Fahrerzustandes erkannt wird, die Unterstützung durch das jeweilige bzw. die jeweiligen Fahrerassistenzsystem(e) zurückgenommen wird, um den Fahrer stärker in die Fahraufgabe einzubinden, was dessen Aufmerksamkeit und Konzentration fördert bzw. steigert, ähnlich wie dies zuvor in Verbindung mit der niedrigen Fahrerbelastung beschrieben worden ist.

[0024] Auch hier ist wiederum bevorzugt vorgesehen, dass der Fahrer von der bevorstehenden Maßnahme der Verlegung der Ideallinie und/oder der Reduzierung der Fahrerunterstützung fahrzeugseitig mittels einer Informationseinrichtung informiert wird und/oder dass einem von der bevorstehenden Maßnahme mittels einer fahrzeugseitigen Informationseinrichtung unterrichteten Fahrer mittels der Informationseinrichtung weiter eine Wahlmöglichkeit angeboten wird, durch entsprechende Befehlseingabe die Verlegung der Ideallinie und/oder die Reduzierung der Fahrerunterstützung zu unterbinden und/oder zuzulassen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann dem Fahrer mittels einer Informationseinrichtung auch angezeigt werden, dass seine Leistungsfähigkeit abnimmt und/oder dass eine Pause einzulegen ist. In diesem Zusammenhang kann auch vorgesehen sein, dass diese Maßnahmen vom Fahrerassistenzsystem nur zeitlich begrenzt zur Verfügung gestellt werden, und zwar mit der Maßgabe, dass der Fahrer baldmöglichst das Fahrzeug abstellt und eine Pause einlegt; anderenfalls kann zum Beispiel das Fahrerassistenzsystem definierte Notlaufeigenschaften vorgeben, die den Fahrbetrieb, insbesondere zum Beispiel dessen Fahrgeschwindigkeit, so beeinflussen, dass der Fahrer gezwungen wird, die erforderliche Pause einzulegen.

[0025] Auch in Verbindung mit einem festgestellten verschlechterten Fahrerzustand kann wiederum, wie bereits zuvor in Verbindung mit der Fahrerbelastung geschildert, vorgesehen sein, dass bei Quer- oder Spurführungssystem mitsamt Längsführungssystem der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug in einem definiertem Maße wiederholt verändert wird. Bezüglich weiterer Einzelheiten wird auf die zuvor in Verbindung mit der Fahrerbelastung gemachten Ausführungen verwiesen.

[0026] Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Verfahrensführung kann grundsätzlich auch vorgesehen sein, dass die die Aufmerksamkeit bzw. die Konzentration erhöhenden Maßnahmen, wie sie vorstehend in Verbindung mit der Ermittlung der Fahrerbelastung bzw. der Ermittlung des Fahrerzustandes beschrieben worden sind, auch unabhängig von einer Erfassung und Klassifikation der Fahrerbelastung bzw. des Fahrerzustandes vorgesehen bzw. mittels des Fahrerassistenzsystems vorgegeben werden können, da dadurch der Zustand des Fahrers grundsätzlich positiv beeinflusst werden kann.

[0027] Des Weiteren kann insbesondere in Verbindung mit einer Kopplung eines Quer- oder Spurführungssystems als Fahrerassistenzsystem mit einem Längsführungssystem als weiteren Fahrerassistenzsystem vorgesehen sein, dass als Sicherheitsmaßnahme eine eingestellte Set-Geschwindigkeit des Längsführungssystems schrittweise reduziert wird, wenn beispielsweise in Verbindung mit der Erfassung eines Fahrerzustandes erfasst wird, dass die Hände des Fahrers über einen definierten Zeitraum nicht in Kontakt mit dem Lenkrad sind.

[0028] Weiter wird ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem vorgeschlagen, insbesondere ein Quer- oder Spurführungssystem, mittels dem die zuvor beschriebene Verfahrensführung auf vorteilhafte und einfache Weise durchgeführt werden kann. Die sich dadurch ergebenden Vorteile wurden bereits zuvor in Verbindung mit der Verfahrensführung ausführlich erläutert, so dass auf die Wiederholung dieser Vorteile verzichtet wird.

[0029] Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können dabei, außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen, einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.

[0030] Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer beispielhaften Ausführungsform näher erläutert:

Obwohl die erfindungsgemäße Verfahrensführung grundsätzlich in Verbindung mit beliebigen Fahrerassistenzsystemen anwendbar ist, die einen variablen Unterstützungsgrad oder ein veränderbares Warn- oder Eingriffsverhalten zulassen, wird nachfolgend eine besonders bevorzugte Verfahrensführung am Beispiel eines Quer- oder Spurführungssystems als Fahrerassistenzsystem dargestellt, bei dem das Eingriffsverhalten an die Fahrerbelastung angepasst werden kann.

[0031] Die Anpassung des Aktivierungsschwellwertes und damit des Unterstützungsgrades des Quer- oder Spurführungssystems erfolgt dabei konkret durch eine Variation des Rücklenkmomentes bzw. Lenkmomentes des Quer- oder Spurführungssystems.

[0032] Wird zum Beispiel die Fahrerbelastung in Abhängigkeit von einer Fahrstreifenbreite bestimmt, was insbesondere in Verbindung mit Nutzfahrzeugen vorteilhaft ist, da sie nur wenig seitlichen Spielraum zu den Fahrstreifenbegrenzungen haben und der Fahrer mit zunehmender Verengung des Fahrstreifens verstärkt gefordert wird, kann das Eingriffsverhalten der aktiven Lenkunterstützung direkt in Abhängigkeit von der Fahrstreifenbreite als Kenngröße für die Fahrerbelastung angepasst werden.

[0033] Fährt das Fahrzeug zum Beispiel auf einer breiten, gut ausgebauten Fernverkehrstraße, so wird der Fahrer nur gering beansprucht, zum Beispiel je nach Straßenbreite und Verlauf dergestalt, dass entweder eine mittlere, gewünschte Fahrerbelastung vorliegt, oder dass aufgrund einer sehr monotonen, sehr wenig belasteten Fahrsituation, eine geringe Fahrerbelastung vorliegt, die zu einer hohen Fahrerbeanspruchung führt. Im Falle einer festgestellten mittleren Fahrerbelastung kann dann vom Fahrerassistenzsystem die in der einzigen Figur dargestellte randzentrierte Lenkunterstützung vorgegeben werden, bei der vom Fahrerassistenzsystem nur in der Nähe der Fahrstreifenbegrenzungen 1 ein Lenkmoment ausgegeben wird, was durch die Bereiche 1a in dem Diagramm der randzentrierten Lenkunterstützung dargestellt ist. Befindet sich dagegen das Fahrzeug F im mittleren Bereich des Fahrstreifens FS, wie dies in der Figur dargestellt ist, wird kein Lenkmoment zur Verfügung gestellt. Das heißt, dass hier dann das Quer- oder Spurführungssystem nicht unterstützend eingreift.

[0034] Dies ist erst dann der Fall, wenn das Fahrzeug von der hier strichliert eingezeichneten Ideallinie 2 abweicht und mit seinen Randbereichen in den fahrstreifenbegrenzungsnahen Randbereich 1a eindringt.

[0035] Für den Fall, dass eine niedrige bzw. geringe Fahrerbelastung aufgrund einer hohen Fahrerbeanspruchung festgestellt wurde, kann dann zum Beispiel vorgesehen sein, dass sich das Quer- oder Spurführungssystem von Zeit zu Zeit ganz abschaltet, ohne das eine Systemgrenze erreicht wird bzw. dass zum Beispiel in Verbindung mit einem Lenkführungssystem der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug verändert wird, um das visuelle Situationsbild des Fahrers zu verändern bzw. zusätzliche Reize durch Beschleunigung oder Verzögerung zu erzielen. Auch kann die Rücklenkcharakteristik alternativ oder zusätzlich dahingehend reduziert werden, dass nur noch das Rücklenkmoment an der Fahrstreifenbegrenzung aufgebracht werden muss, das heißt eine randzentrierte Lenkunterstützung zur Verfügung gestellt wird, der Fahrer somit das Fahrzeug selbst auf der Ideallinie halten muss.

[0036] Anders stellt sich die Situation dar, wenn dem Fahrzeug nur eine geringe Fahrstreifenbreite zur Verfügung steht, was mit einer hohen Fahrerbeanspruchung und damit einer hohen Fahrerbelastung gleichgesetzt wird. Hier kann dann das Quer- oder Spurführungssystem durch die in der unteren Bildhälfte der Figur 1 dargestellte kontinuierliche Querführung über die gesamte Fahrstreifenbreite die präzise Spurführung merklich erleichtern und zum Beispiel Pendelbewegungen des Fahrzeugs reduzieren, was zum Beispiel anderen Verkehrsteilnehmern ein gefahrloses Überholen ermöglicht.

[0037] Ergänzend zur Fahrstreifenbreite kann zum Beispiel auch der Krümmungsverlauf eines Fahrschlauches sowie aus der Umgebungssensorik der umgebende Verkehr zur Beurteilung der Fahrsituation herangezogen werden. Häufigere, stärkere Krümmungen des Fahrschlauches ergeben zum Beispiel eine höhere Fahrerbelastung, ebenso wie eine höhere Anzahl an umgebenden Fahrzeugen sowie entsprechend dynamisches Fahrverhalten dieser Fahrzeuge zu einer höheren Fahrerbelastung führt bzw. als solche bewertet werden kann.

[0038] Aus dem eben geschilderten konkreten Beispiel ist gut ersichtlich, dass bei einer in Abhängigkeit von der Fahrerbelastung erfolgenden Vorgabe bzw. Adaption eines Aktivierungsschwellwertes eines Fahrerassistenzsystems, hier eines Quer- oder Spurführungssystems, sichergestellt ist, dass bei jedem Unterstützungsgrad ein Abkommen von der Fahrbahn zuverlässig verhindert wird. Das Gleiche gilt im übertragenen Sinne für die Adaption des Aktivierungsschwellwertes auf der Basis eines Fahrerzustandes, was hier aber hier nicht mehr explizit dargestellt und erläutert wird.

Ansprüche

1. Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraft- oder Nutzfahrzeuges, bei dem wenigstens ein Fahrerassistenzsystem bei Erreichen eines definierten Aktivierungsschwellwertes in den Fahrbetrieb eingreift, insbesondere aktiv in den Fahrbetrieb eingreift,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Aktivierungsschwellwert des wenigstens einen Fahrerassistenzsystems und damit das Eingriffsverhalten desselben in Abhängigkeit von einer mittels einer Erkennungs- und/oder Auswerteeinrichtung erfassten Fahrerbelastung und/oder von einem mittels einer Erkennungs- und/oder Auswerteeinrichtung erfassten Fahrerzustand vorgegeben und/oder adaptiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass eine aktuelle, fahrerunabhängige Fahr- und/oder Verkehrssituation, insbesondere eine Fahrstreifenbreite und/oder ein Straßenverlauf und/oder eine Verkehrsdichte und/oder eine Verkehrsdynamik und/oder die Straßenbeschaffenheit und/oder die Tageszeit und/oder das Wetter, mittels der Erkennungs- und/oder Auswerteeinrichtung erfasst und eine Kenngröße für den Grad der Fahrerbelastung ermittelt wird, wobei der Aktivierungsschwellwert und damit das Eingriffsverhalten des wenigstens einen Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Quer- oder Spurführungssystems, in Abhängigkeit vom Grad der ermittelten Fahrerbelastung vorgegeben und/oder adaptiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass bei den Kenngrößen für den Grad der Fahrerbelastung wenigstens zwischen wenigstens einer unerwünschten Fahrerbelastung und einer erwünschten Fahrerbelastung unterschieden wird, dergestalt, dass bei einer unerwünschten Fahrerbelastung der Aktivierungsschwellwert für das Fahrerassistenzsystem jeweils so adaptiert wird, dass das wenigstens eine Fahrerassistenzsystem eine solche Unterstützung bewirkt, die eine Fahrerbelastung im erwünschten Bereich zur Folge hat.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass das Fahrerassistenzsystem ein aktiv in den Fahrbetrieb eingreifendes Quer- oder Spurführungssystem ist, dessen auf die Lenkung des Fahrzeuges wirkendes Lenkmoment in Abhängigkeit von der für den Grad der Fahrerbelastung ermittelten Kenngröße dergestalt adaptiert wird, dass bei einer unerwünschten hohen Fahrerbelastung eine kontinuierliche Querführung über die gesamte Fahrstreifenbreite, vorzugsweise entlang einer definierten Ideallinie, erfolgt und/oder dass bei einer erwünschten, vorzugsweise mittleren Fahrerbelastung nur eine bezogen auf die Fahrstreifenbreite randzentrierte Querführung erfolgt und/oder dass bei einer unerwünschten niedrigen Fahrerbelastung die Fahrerbelastung bis zu einer erwünschten, vorzugsweise mittleren Fahrerbelastung erhöht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass zur Erhöhung der Fahrerbelastung bei einer festgestellten niedrigen Fahrerbelastung vorgesehen wird, dass eine Ideallinie, entlang der das Fahrzeug spurgeführt ist, innerhalb des Fahrstreifens in einem definierten Maße verlegt wird und/oder dass das Quer- oder Spurführungssystem für eine definierte Zeitdauer wenigstens teilweise abgeschaltet und dadurch die Unterstützung des Fahrers durch das Fahrerassistenzsystem wenigstens teilweise reduziert wird und/oder dass in Verbindung mit einem zusätzlich zu dem Quer- oder Spurführungssystem vorhandenem Längsführungssystem als Fahrerassistenzsystem der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug in einem definierten Maße wiederholt verändert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der Fahrer von der bevorstehenden Maßnahme zur Erhöhung der Fahrerbelastung fahrzeugseitig mittels einer Informationseinrichtung informiert wird und/oder dass einem Fahrer, der von der bevorstehenden Maßnahme zur Erhöhung der Fahrerbelastung mittels einer fahrzeugseitigen Informationseinrichtung unterricht ist, mittels der Informationseinrichtung weiter eine Wahlmöglichkeit angeboten wird, durch entsprechende Befehlseingabe die zusätzliche Fahrerbelastung zu unterbinden und/oder zuzulassen.

7. Verfahren nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens ein das Fahrerverhalten des Fahrers und/oder den Fahrer selbst beeinflussender und/oder charakterisierender Parameter und/oder wenigstens ein vom Fahrer mittelbar oder unmittelbar beeinflussbarer Parameter als fahrerspezifische Messgröße mittels der Erkennungs- und/oder Auswerteeinrichtung erfasst und eine Kenngröße für den Fahrerzustand ermittelt wird, wobei der Aktivierungsschwellwert und damit das Eingriffsverhalten des wenigstens einen Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Quer- oder Spurführungssystems, in Abhängigkeit vom ermittelten Fahrerzustand vorgegeben und/oder adaptiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
dass als Parameter das Lenkverhalten und/oder die Pedalbetätigung und/oder das Tastendruckverhalten und/oder das Spurverhalten und/oder die Blickrichtung des Fahrers und/oder die Kopfhaltung des Fahrers und/oder physiologische Fahrermesswerte und/oder die Fahrdauer und/oder die Pausendauer erfasst und ausgewertet werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
dass im Falle der Ermittlung einer sowohl den Fahrerzustand als auch die Fahrerbelastung charakterisierenden Kenngröße beide Kenngrößen mittels der Erkennungs- und Auswerteeinrichtung in einem definierten Maße korreliert und eine gemeinsame Kenngröße ermittelt wird, anhand der der Aktivierungsschwellwert und damit das Eingriffsverhalten des wenigstens einen Fahrerassistenzsystems vorgegeben und/oder adaptiert wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass bei einer insbesondere im Hinblick auf die Aufmerksamkeit und/oder die Vigilanz erfassten Verschlechterung eines erwünschten, definierten Fahrerzustandes vorgesehen wird, dass eine Ideallinie, entlang der das Fahrzeug mittels eines Quer- oder Spurführungssystems als Fahrerassistenzsystem spurgeführt ist, innerhalb des Fahrstreifens in einem definierten Maße verlegt wird und/oder dass die Unterstützung durch das wenigstens eine Fahrerassistenzsystem in einem vorgegebenen Maße dergestalt reduziert wird, dass der Fahrer in einem verstärkten Maße aktiv in das Fahrgeschehen eingreifen muss.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass der Fahrer von der bevorstehenden Maßnahme der Verlegung der Ideallinie und/oder der Reduzierung der Fahrerunterstützung fahrzeugseitig mittels einer Informationseinrichtung informiert wird und/oder dass einem von der bevorstehenden Maßnahme mittels einer fahrzeugseitigen Informationseinrichtung unterrichteten Fahrer mittels der Informationseinrichtung weiter eine Wahlmöglichkeit angeboten wird, durch entsprechende Befehlseingabe die Verlegung der Ideallinie und/oder die Reduzierung der Fahrerunterstützung zu unterbinden und/oder zuzulassen, und/oder dass dem Fahrer mittels einer Informationseinrichtung angezeigt wird, dass seine Leistungsfähigkeit abnimmt und/oder dass eine Pause einzulegen ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
dass in Verbindung mit einem Längsführungssystem als Fahrerassistenzsystem, insbesondere in Verbindung mit einem zusätzlich zu einem Quer- oder Spurführungssystem vorhandenem Längsführungssystem als Fahrerassistenzsystem, vorgesehen wird, den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug in einem definierten Maße wiederholt zu verändern.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass bei die Adaption des Aktivierungsschwellwertes durch eine Umschaltung stufenweise und/oder durch einen stetigen Übergang erfolgt.

14. Fahrerassistenzsystem, insbesondere Quer- oder Spurführungssystem, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche.

Zeichnung